虛擬仿真實驗在中藥類課程教學中的實踐應用

楊珍

摘要：中藥炮制學是一門古老而又年輕的學科，專門研究中藥炮制理論，工藝，規(guī)格.質(zhì)量標準，歷史沿革及其發(fā)展方向。炮制學科的古老體現(xiàn)在其起源發(fā)展的歷史悠久，它是數(shù)千年來中華民族用藥經(jīng)驗的總結(jié)和理論升華。但是由于中藥的不斷開發(fā)利用，其炮制方面的問題也不斷暴露出來，我們只有不斷根據(jù)實際改進，才能將中藥利用得更能滿足人們的需求。

關(guān)鍵詞：中藥炮制學;實驗教學;虛擬仿真

引言

中藥炮制學是中醫(yī)藥學中最具特色的學科，為我國特有的學科，也是中藥學及其相關(guān)專業(yè)重要的專業(yè)課。中藥炮制技術(shù)是我國最具自主知識產(chǎn)權(quán)的一項特色技術(shù)，其實踐性與操作性很強，而中藥炮制實驗教學主要解決的就是怎樣炮制，如何炮制的問題。目前，中藥學類專業(yè)均開設有中藥炮制實驗課程內(nèi)容，如何提高職院校藥炮制實驗教學的效果將成為學生實踐能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)之一。隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的新技術(shù)被應用到我們傳統(tǒng)實驗教學中，這極大豐富了高職院校實驗教學的內(nèi)容與學習方式。虛擬仿真（Virtualreality，VR）是以計算機軟件及硬件為基礎(chǔ)，采用多種技術(shù)手段擬合而成，為當前流行的新型實驗教學技術(shù)，它通過對已知或未知世界的仿真，讓用戶通過親自操作，可以很自然的與虛擬世界進行交互。本文基于虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢，探討其在中藥炮制學實驗教學的實踐與應用，以期為虛擬仿真在其他學科實驗教學中的推廣應用提供參考。

一、中藥制藥實驗教學現(xiàn)狀及存在的不足

中藥炮制實驗是中藥制藥實驗教學的重要組成部分，其教學目的就是要讓學生掌握中藥炮制的基本理論和操作技能，注重理論與實踐結(jié)合。然而，目前中藥炮制學實驗教學的現(xiàn)狀如下：

（一）中藥炮制實驗教學課時較少，不能滿足炮制作

為制藥技術(shù)需要大量實踐的要求。此外，在實驗教學中，以教師為主，借助PPT講述操作步驟、操作規(guī)范，然后做操作示范，學生再模仿驗證實驗結(jié)果。該教學方式忽略了學生在學習中的主體地位，導致實驗中積極性不高、參與度低，難以激發(fā)學習興趣。

（二）實驗存在安全隱患、耗時久，實驗教學內(nèi)容有限

從古至今中藥炮制技術(shù)內(nèi)容豐富，但在有限的實驗課時內(nèi)，只能學到一些基本操作方法和技能，因而會阻滯學生拓寬視野、豐富專業(yè)知識。另外，對于一些有毒藥材或耗時較長的藥材的炮制，傳統(tǒng)的實驗室受場地、時間的限制，不利于學生掌握藥物炮制的實驗操作技能。

二、虛擬仿真技術(shù)在中藥炮制學實驗教學中的優(yōu)勢

虛擬仿真實驗就是利用現(xiàn)代網(wǎng)絡技術(shù)將實驗過程通過音效、視頻、動畫和文字等形式在計算機界面展示出來陶，學生通過在虛擬的實驗環(huán)境中完成每一步設置好的實驗步驟達到掌握教學內(nèi)容的目的。它具有以下幾點優(yōu)勢和特點：

（一）學習時間和地點多樣性

虛擬仿真實驗是讓學生置身于虛擬的實驗環(huán)境中，通過學生自己親自操作，模擬真實的飲片炮制操作過程，全面掌握傳統(tǒng)的炮制實驗操作技術(shù)。在虛擬仿真的環(huán)境中，學生可以從多個角度、并直觀的觀察中藥飲片整個炮制過程，該技術(shù)最大的優(yōu)勢在于不受時間和空間等因素的局限性。學生可以選擇任意時間在宿舍、圖書館或者實驗課堂上進行操作，促進學生的自主學習。例如蒼術(shù)飲片的炮制過程，學生可以在上完蒼術(shù)炮制的理論課之后，回到宿舍或者去學校圖書館打開本校的虛擬仿真實驗教學平臺，按照理論課上所學內(nèi)容即可進行操作。在操作時，虛擬仿真平臺界面會有有彈框提示等功能，這些功能的設計可以讓學生獨立有效的完成每個步驟，有助于提高學生的動手能力。

（二）虛擬操作的實驗過程安全性高

虛擬仿真技術(shù)在利用計算機網(wǎng)絡等技術(shù)手段搭建而成，學生在其構(gòu)建的虛擬環(huán)境中進行操作，可以非常有效的避免傳統(tǒng)實驗室的安全隱患問題。無論是在開展炒法、炙法等與火相關(guān)的實驗時，還是在進行有毒藥材的炮制操作時，均不會引發(fā)威脅學生生命安全的問題。此外，虛擬仿真實驗環(huán)境為學生提供了非常逼真的實驗操作體驗，學生除了可以熟悉每一個操作步驟以及實驗流程之外，還可以感受到學習的樂趣。

（三）虛擬操作的實驗成本低

中藥炮制學實驗課程采用虛擬仿真技術(shù)進行教學，可以最大限度的節(jié)約實驗成本。除了節(jié)省購買大量中藥材的成本之外，相比較于傳統(tǒng)實驗操作，還可以節(jié)省學生在炮制實驗過程中由于操作不當所造成的儀器設備損壞等成本。同時，在虛擬仿真環(huán)境下，操作時間靈活，不受藥材供應不足的影響，可以反復操作，直到熟練掌握了操作要點為止。

三、虛擬仿真技術(shù)對中藥制藥實驗教學改革意義

（一）提升學生的實踐創(chuàng)新能力

中藥炮制虛擬仿真實驗教學利用計算機信息技術(shù)打破傳統(tǒng)實驗室時空的局限性，創(chuàng)建高度逼真的虛擬實驗環(huán)境，為學生提供更好的臨場感，在虛擬的實驗環(huán)境中接近真實地完成實驗操作。通過簡單新穎的實驗教學模式，增強學習積極性，有效地練習并提高操作水平;提供更深刻的現(xiàn)實感，增強學生的理性認識，彌補書本或平面資料在三維空間中的認知缺陷。整個畫面逼真，能激發(fā)學生想象力與創(chuàng)造力。

（二）豐富實驗教學內(nèi)容與質(zhì)量，加快實驗室現(xiàn)代化建設

目前中藥炮制學實驗課時有限，只能讓學生掌握一些基本的炮制實驗操作方法和技能。然而，中藥炮制技術(shù)的內(nèi)容是極其豐富的，既有傳統(tǒng)的、獨特的一些炮制技術(shù)，還有現(xiàn)代先進的炮制技術(shù)。虛擬仿真技術(shù)的引用，擴大了實驗教學范圍，豐富了實驗教學內(nèi)容。學生可以在虛擬的實驗環(huán)境中學習、掌握更多中藥炮制技術(shù)，還可加深對實驗的理解和記憶。同時，共享資源庫的建設，方便師生交流思想、探討實驗細節(jié)。啟發(fā)式教學提升教學質(zhì)量，開創(chuàng)實驗教學的新模式，順應中醫(yī)藥信息教育的發(fā)展潮流。

結(jié)論

隨著中醫(yī)藥高等教育的快速發(fā)展，中藥教學只有運用計算機信息技術(shù)，開展實驗教學模式改革，才能適應現(xiàn)代化、高質(zhì)量、高標準發(fā)展的需要。

參考文獻

[1]匡海學.中藥化學[M].北京：中國中醫(yī)藥出版社，2018：1.

[2]董本紅，杜坤.改革實驗教學，培養(yǎng)創(chuàng)新能力[J].藥學教育，2004，20（4）：53-55.

[3]付穎寰，楊大偉，郭宏，等.基于虛擬仿真實驗平臺的有機化學實驗教學實踐[J].教育教學論壇，2017（15）：271-272.